Як розрахувати фокусна відстань

Як розрахувати фокусна відстань

Фокусною називають відстань від оптичного центру лінзи до місця, де паралельний пучок світлових променів збирається в одну точку. У збиральної лінзи фокус реальний, а у розсіює він будується геометрично на продовженнях променів, і називається уявним. Щоб знайти фокусна відстань збиральної лінзи, закріпіть її на штативі, направте на неї пучок паралельних променів від світлового джерела, і, пересуваючи її, добийтеся, щоб на екрані з’явилася точка. Виміряйте відстань від центру лінзи до екрана. Воно буде дорівнює фокусній. Для розсіює лінзи фокусна відстань розрахуйте за формулами.

Вам знадобиться

збирає і розсіююча лінзи, лінійка, штатив

Інструкція

  1. Вимірювання фокусної відстані

    Закріпіть збирає (опуклу) лінзу на штативі. Візьміть джерело світла і направте на неї. У цьому випадку, промені, які падають на лінзу можна вважати паралельними. Наведіть лапку штатива до тих пір, поки розмита пляма світла, не зійдеться в одну точку. Виміряйте відстань від центру лінзи до цієї точки, це і буде її фокусна відстань.
  2. Обчислення фокусної відстані лінзи

    Додайте перед лінзою деякий предмет, і отримаєте його зображення. Якщо зображення виникає на екрані по інший бік лінзи, його вважають дійсним, якщо за ту ж сторону — уявним (так працює лупа).
  3. Виміряйте відстані від предмета і від його зображення до оптичного центру лінзи. У тому випадку, якщо зображення вийшло уявним, вважайте його негативним (при розрахунках перед значенням ставте знак мінус).
  4. Щоб розрахувати фокусна відстань лінзи перемножте відстані від предмета до лінзи і поділіть значення на їх суму f = s • d / (s + d). Якщо фокус лінзи вийшов негативним, це означає, що він уявний, а лінза — розсіююча.
  5. Оскільки будь-яка лінза обмежена двома сферичними поверхнями, часто даються їх радіуси, а також показник заломлення скла, з якого дана лінза була зроблена. У цьому випадку, для того, щоб розрахувати фокусна відстань лінзи виконайте наступну послідовність дій:

    1. Знайдіть відносини 1/R1 і 1/R2, радіусів кривизни лінз. При цьому враховуйте, що якщо лінза увігнута, то її радіус вважається негативним.

    2. Розрахуйте суму отриманих значень 1/R1 +1 / R2.

    3. Від показника заломлення скла лінзи відніміть число 1 (n-1).

    4. Число, одержане при розрахунку в пункті 2, помножте на число, отримане в пункті 3.

    5. Число 1 поділіть на вийшло в результаті розрахунків у пункті 4 число. Це і буде фокусна відстань даної лінзи.